19.7 : Concentrazioni di Sollecitazioni negli Alberi Circolari

Consideriamo la formula della torsione elastica, che si applica ad un albero circolare di sezione costante. Questa formula presuppone che le estremità dell'albero siano caricate con piastre rigide saldamente fissate. Tuttavia, in molti casi, le coppie vengono applicate all'albero attraverso meccanismi come giunti a flangia o ingranaggi, collegati tramite chiavette inserite nelle scanalature. Questo metodo di applicazione, modifica la distribuzione delle sollecitazioni in prossimità del punto di applicazione della coppia, facendola deviare dalle distribuzioni previste dalla formula di torsione. Inoltre, spostamenti improvvisi del diametro, possono anche causare una distribuzione irregolare delle concentrazioni di stress, in particolare attorno alle aree articolari.

Queste sollecitazioni possono essere mitigate incorporando un raccordo. Il fattore di concentrazione dello stress può rappresentare il valore più alto dello stress di taglio sul raccordo. Questo fattore, che si basa sui rapporti tra il diametro dell'albero e la dimensione del raccordo, può essere calcolato in anticipo e salvato per riferimento futuro e applicazione pratica. Questo metodo di analisi rimane efficace se il valore massimo della tensione rimane entro il limite elastico del materiale. Se si verificano deformazioni plastiche, porteranno a valori di picco di stress più bassi, sottolineando che la comprensione di questi fattori e il loro impatto sulla distribuzione dello stress è cruciale per applicazioni accurate e pratiche della formula della torsione elastica.